区域气候-化学-生态耦合模式的发展及其在短寿命大气污染物气候效应研究中的应用
批准号:
41575145
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
王体健
依托单位:
学科分类:
气候与气候系统
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
庄炳亮、李树、周洋、殷长秦、黄晓娴、陈璞珑、刘芷君
中文摘要
细颗粒物和臭氧是大气中重要的同时具有化学和辐射活性的短寿命物种,利用数值模式研究其化学耦合机理和辐射气候效应是当今大气科学的前沿课题。本项目旨在现有区域气候模式的基础上,发展一个包含大气多相化学、细颗粒物-光解率-臭氧相互作用、二氧化碳源汇和输送、生态源排放的区域气候-化学-生态耦合模式,实现对臭氧、细颗粒物和二氧化碳时空分布、相互作用、辐射强迫和气候效应的模拟。通过资料检验和模式比较对耦合模式的性能进行定量评估,采用数值模拟手段弄清臭氧和细颗粒物化学耦合的机理,评估臭氧和细颗粒物的辐射效应及其对东亚季风气候的可能影响,研究气候变化对臭氧和细颗粒物的反馈作用。本项目对于深入认识中国地区空气污染和气候变化的相互作用,科学应对气候变化和合理控制大气污染具有重要的科学意义和应用价值。
英文摘要
Fine particle and ozone are short time life species with chemical and radiative activity in the atmosphere. It is a frontier research topic to study the chemistry couple mechansism and radiative climate effect based on numerical model. This proposal will develop a regional climate-chemistry-biology model, which includes multiphase chemistry, fine particle-photolysis-ozone ineraction, source and sink of CO2, biogenic emission processes. The model performance will be assessed through data examination and model comparison. The chemistry coupling mechanism, radiaitive effect of ozone and fine particle as well as their effect on monsoon climate will be investigated by use of numerical simulations. The feedback of ozone and fine paticle on climate change will be examined. The project has important scientific significance for understanding the interaction between air pollution and climate change, and has significant practical value in climate change adaption and air pollution control.
细颗粒物和臭氧是大气中重要的同时具有化学和辐射活性的短寿命物种,其对区域气候、大气化学以及生态系统具有重要影响。本项目围绕区域气候-化学-生态耦合模式的发展及其在短寿命大气污染物辐射气候效应研究中的应用展开工作,并取得以下研究成果:.(1)以国际理论物理研究中心 ICTP 的区域气候模式RegCM4 和南京大学的区域大气环境模式RegAEMS为基础,发展了二氧化碳源汇模块、甲烷排放和化学模块、有机氮模块,建立了区域气候-化学-生态耦合模式,实现了对东亚季风气候、细颗粒物和臭氧浓度及气候效应、二氧化碳非均匀分布的合理模拟。.(2)利用区域气候-化学-生态耦合模式,通过数值试验,分析了大气细颗粒物和臭氧对植被碳通量及CO2浓度的影响;确定了中国地区对流层臭氧在大气和地表产生的辐射强迫,评估计了其对气温、降水和环流的影响。揭示了细颗粒物和臭氧与区域气候、生态系统之间复杂的耦合机理。.(3)分析了长三角地区热浪对地面臭氧浓度的影响;通过过程分析方法,评估了不同理化过程对东亚夏季风强弱年近地面臭氧分布差异的影响;通过数值模拟试验,研究了未来不同RCP排放情景下,排放变化、气候变化、区域外输送变化等不同因子对细颗粒物浓度变化的影响及相对贡献。.本项目的实施对于深入认识中国地区空气污染和气候变化的相互作用,科学应对气候变化和合理控制大气污染具有重要的科学意义和应用价值。
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Effects of Aerosols on the Precipitation of Convective Clouds: A Case Study in the Yangtze River Delta of China
气溶胶对对流云降水的影响:以中国长三角地区为例
DOI:
10.1029/2018jd029924
发表时间:
2019
期刊:
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
影响因子:
4.4
作者:
[Liu Chong, Wang Ti Jian, Chen Pu Long, Li Meng Meng, Zhao Ming, Zhao Kun, Wang Ming Huai, Yang Xiu Qun]
通讯作者:
Yang Xiu Qun
Modeling of a severe dust event and its impacts on ozone photochemistry over the downstream Nanjing megacity of eastern China
中国东部下游南京特大城市严重沙尘事件及其对臭氧光化学影响的模拟
DOI:
10.1016/j.atmosenv.2017.04.010
发表时间:
2017-07
期刊:
Atmospheric Environment
影响因子:
5
作者:
[Li Mengmeng, Wang Tijian, Han Yong, Xie Min, Li Shu, Zhuang Bingliang, Chen Pulong]
通讯作者:
Chen Pulong
DOI:
10.11676/qxxb2018.036
发表时间:
2018-10
期刊:
气象学报
影响因子:
--
作者:
[黄丛吾, 陈报章, 马超群, 王体健]
通讯作者:
王体健
Characterization of major natural and anthropogenic source profiles for size-fractionated PM in Yangtze River Delta
长三角地区颗粒物颗粒物主要自然和人为来源剖面特征
DOI:
10.1016/j.scitotenv.2017.04.106
发表时间:
2017
期刊:
Science of the Total Environment
影响因子:
9.8
作者:
[Chen Pulong, Wang Tijian, Dong Mei, Kasoar Matthew, Han Yong, Xie Min, Li Shu, Zhuang Bingliang, Li Mengmeng, Huang Tunan]
通讯作者:
Huang Tunan
Episode study of fine particle and ozone during the CAPUM-YRD over Yangtze River Delta of China: Characteristics and source attribution
中国长江三角洲CAPUM-YRD期间细颗粒物和臭氧的事件研究:特征和来源归因
DOI:
10.1016/j.atmosenv.2019.01.044
发表时间:
2019-04-15
期刊:
ATMOSPHERIC ENVIRONMENT
影响因子:
5
作者:
[Shu, Lei, Wang, Tijian, Zhao, Xiuyong]
通讯作者:
Zhao, Xiuyong
共 17 条
短寿命大气污染物与长寿命温室气体的相互作用及其区域气候效应
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批准号:42077192
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2020
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负责人:王体健
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依托单位:
长三角城市细颗粒物和臭氧的垂直分布、理化耦合及其天气效应
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批准号:91544230
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:240.0万元
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批准年份:2015
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负责人:王体健
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依托单位:
华东地区农田生态系统中大气氮素输入的定量研究
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批准号:40305019
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2003
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负责人:王体健
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依托单位:
国内基金
海外基金